24. Понятие процесса и потока. Различия в использовании процессов и потоков. Контекст процесса.

Процесс - единица работы в ОС, предназначенная для обеспечения многозадачности.

На каждый процесс выделяются:

- собственное адресное пространство в оперативной памяти;

- ресурсы ОС.

Поток – единица работы ОС, предназначенная для обеспечения параллельного выполнения задач в рамках процесса.

Процессорное время распределяется между потоками.

Различия:

Ресурсы, выделяемые потоку: процессорное время

Ресурсы, выделяемые процессу: оперативная память, устройства, файлы, системные объекты

Потоки, запущенные в рамках процесса, получают доступ ко всем его ресурсам. Таким образом, потоки одного процесса используют одни и те же ресурсы.

Особенности использования потоков

Преимущества:

• использование одного адресного пространства в рамках процесса;

• увеличение быстродействия при одновременной работе устройств ввода-вывода и вычислений;

• параллельное выполнение в многопроцессорных системах.

Недостатки:

•усложнение программной модели;

•необходимость учитывать совместное использование ресурсов.

Контекст процесса - информация о текущем состоянии процесса

Статическая часть контекста процесса:

- номер записи в таблице процессов (состояние процесса, приоритет);

- управляющая информация, необходимая ядру только во время выполнения процесса (используемые устройства, файлы, идентификатор пользователя и др.);

- каталог таблиц страниц процесса

Динамическая часть контекста процесса уникальная для каждого потока данного (заменяется при любом переключении потока)::

- стек ядра;

- пользовательский стек.

44. Технология однократного входа (sso – Single Sign-on). Принцип действия, преимущества и недостатки. Применение физического объекта в технологии sso.

Это технология, при одной аутентификации получаешь доступ к бд, в которой хранятся все остальные пароли.

Технология однократного входа подразумевает использование одного пароля для получения доступа ко всем ресурсам.

Реализация:

- Смарт-карты и токены - Технология единого входа использует либо сертификаты, либо пароли, записанные на этих ключах.

- Встроенная аутентификация Windows

Технология SSO

• Для хранения паролей ко всем ресурсам используется дополнительная база.

• Для доступа к хранимым паролям используется мастер-пароль.

• Если мастер-пароля правильно был введён, то аутентификация пользователя при обращении к ресурсам происходит автоматически.

Преимущества:

• пользователю не нужно запоминать несколько паролей, поэтому может быть выбран более стойкий мастер-пароль;

• на аутентификацию пользователь затрачивает меньше времени.

Недостатки:

• необходимо защищать базу для хранения паролей;

• в случае взлома мастер-пароля злоумышленник получает доступ ко всем ресурсам, к которым имеет доступ пользователь.

5 Билет

5. Типы ядра операционной системы. Описание и особенности каждого типа.

Монолитное ядро - архитектура ядра, при которой все подсистемы ОС включены в ядро и работают в одном адресном пространстве.

Недостатки – высокие требования к объёму оперативной памяти; усложнение отладки; усложнение добавления новых функций; необходимость перекомпиляции ядра при добавлении новых устройств.

Модульное ядро – усовершенствование монолитных ядер.

Вместо перекомпиляции ядра используется механизм подгрузки модулей ядра, поддерживающих различные устройства. Все модули работают в адресном пространстве ядра.

Микроядро предоставляет небольшой набор системных вызовов, реализующих базовые сервисы операционной системы:

• управление адресным пространством оперативной памяти и виртуальной памяти;

• управление процессами и потоками;

• средства межпроцессорного взаимодействия.

Особенности:

• выполняется в привилегированном режиме.

• В микроядро входят машинно-зависимые модули и базовые функции ядра. Более высокоуровневые функции являются приложениями.

• основана на модели клиент-сервер, при этом микроядро – транспортное средство между клиентскими и серверными приложениями (файловый, сетевой серверы, драйверы).

Преимущества и недостатки микроядерной архитектуры:

• Высокая степень переносимости, расширяемости.

• Высокая надёжность (исключено влияние различных серверов друг на друга.)

• Падение производительности из-за более частого переключения между привилегированным и пользовательским режимами.

Гибридное ядро

Это модифицированные микроядра, позволяющие для ускорения работы запускать модули ОС в пространстве ядра.

Экзоядро – архитектура ядра ОС, предоставляющая лишь функции для межпроцессорного взаимодействия и безопасного выделения и освобождения ресурсов (в т.ч. контроля доступа).

Машинно-зависимые компоненты выносятся в библиотеку пользовательского уровня.

Обеспечивает большую эффективность по сравнению с микроядром за счёт отсутствия необходимости в переключении между процессами при каждом обращении к оборудованию.

Наноядро – ядро выполняет только задачу обработки аппаратных прерываний, генерируемых устройствами компьютера. После обработки прерываний наноядро посылает информацию о результатах обработки вышележащему программному обеспечению при помощи того же механизма прерываний.

Может использоваться для обеспечения переносимости ОС; в качестве гипервизора.